森林消防信息化建設(shè)中5G技術(shù)應(yīng)用研究

譚永倉(cāng) 王世利 胡金牧 蔡安

作者簡(jiǎn)介：

譚永倉(cāng)（1970- ），男，漢族，陜西鳳翔人，本科，研究方向：森林滅火。

摘要：

為更好預(yù)防和控制森林火災(zāi)，確保森林資源和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，我國(guó)積極開(kāi)展森林消防工作，并出臺(tái)了一系列相關(guān)法律法規(guī)和政策。隨著森林火災(zāi)的頻繁發(fā)生，為有效預(yù)防和控制森林火災(zāi)，國(guó)家高度重視林業(yè)發(fā)展，加大了對(duì)林業(yè)建設(shè)的資金投入力度。5G技術(shù)是一種新型網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在應(yīng)用于林業(yè)信息化建設(shè)中具有重要意義。本文通過(guò)分析5G技術(shù)在森林消防信息化建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合森林消防信息化建設(shè)需求和面臨的挑戰(zhàn)，提出了5G技術(shù)在森林消防信息化建設(shè)中的具體應(yīng)用措施，以期為5G技術(shù)在森林消防信息化建設(shè)中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù)；信息化建設(shè)；森林消防；應(yīng)用

引言

在森林防火過(guò)程中，相關(guān)人員必須要做好防火工作，及時(shí)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行預(yù)防，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，必須要有充足的應(yīng)急物資準(zhǔn)備。如果發(fā)生火災(zāi)，要第一時(shí)間對(duì)火災(zāi)進(jìn)行應(yīng)急處理。這就需要相關(guān)工作人員做好森林防火信息化建設(shè)工作。5G技術(shù)是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展中的一種新的通信技術(shù)，具有高速率、低時(shí)延等特點(diǎn)，可以更好滿足森林消防信息化建設(shè)要求。

一、森林消防信息化建設(shè)的必要性

在森林消防中，信息技術(shù)的應(yīng)用非常重要。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到森林消防中，可以有效提升森林消防效率和質(zhì)量，為相關(guān)人員提供更加全面的森林消防信息。在傳統(tǒng)的森林消防工作中，相關(guān)工作人員對(duì)信息的掌握比較少，一旦發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。如果相關(guān)工作人員想要及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)問(wèn)題，就需要做好前期調(diào)查和勘察工作，及時(shí)做好物資儲(chǔ)備。然而，傳統(tǒng)的方式往往會(huì)導(dǎo)致一些不必要的損失。隨著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的加快，人們?cè)絹?lái)越重視森林消防信息化建設(shè)。想要在森林消防中應(yīng)用信息化技術(shù)，就需要從信息化建設(shè)方面入手，有效提高森林消防效率和質(zhì)量。當(dāng)前我國(guó)正在大力推廣5G技術(shù)，其具有高速率、低時(shí)延等特點(diǎn)。在森林消防中應(yīng)用5G技術(shù)可以有效提高信息處理速度。同時(shí)，5G技術(shù)可以滿足人們?cè)谏窒乐袑?duì)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大帶寬傳輸?shù)确矫娴男枨螅梢杂行岣呱只馂?zāi)應(yīng)急響應(yīng)速度和效率［1］。

5G技術(shù)在森林消防中應(yīng)用后，不僅能夠使信息處理效率得到提升，還能實(shí)現(xiàn)信息共享。此外，5G技術(shù)還能有效解決通信信號(hào)覆蓋問(wèn)題，從而更好實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)傳輸。在森林消防信息化建設(shè)過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)積極引入各種新技術(shù)、新設(shè)備，更好實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)預(yù)防和滅火工作的信息化處理。在5G技術(shù)的應(yīng)用下，可以將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、信息傳輸?shù)裙δ軕?yīng)用到森林火災(zāi)預(yù)防和滅火工作中。這樣不僅可以提升火災(zāi)預(yù)防和滅火效率，還能有效保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

二、通信技術(shù)在森林消防信息化建設(shè)中的應(yīng)用

（一）通信技術(shù)的重要性

在森林消防信息化建設(shè)中，通信技術(shù)具有重要作用。首先，通信技術(shù)能夠?qū)馂?zāi)進(jìn)行預(yù)測(cè)，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，森林消防人員能夠及時(shí)做出處理。其次，通信技術(shù)能夠?yàn)樯窒捞峁Q策依據(jù)。在森林消防信息化建設(shè)中，相關(guān)人員必須做好基礎(chǔ)工作，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這樣才能做出更準(zhǔn)確的決策。在森林火災(zāi)發(fā)生后，相關(guān)人員必須及時(shí)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行處理。通信技術(shù)可以為火災(zāi)處理提供應(yīng)急指揮依據(jù)，提高森林消防工作效率［2］。

當(dāng)前的通信技術(shù)主要包括蜂窩電話、無(wú)線局域網(wǎng)以及3G/4G網(wǎng)絡(luò)等。在過(guò)去的發(fā)展中，無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)取得了巨大發(fā)展。目前的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到4G時(shí)代。然而，由于受到自身和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限等因素影響，4G網(wǎng)絡(luò)不能滿足當(dāng)前森林消防信息化建設(shè)要求。因此，需要引入5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到森林消防信息化建設(shè)后，可以充分發(fā)揮出5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。例如，在進(jìn)行視頻監(jiān)控時(shí)，可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控與指揮中心之間的音視頻通話；在進(jìn)行無(wú)人機(jī)控制時(shí)，可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與指揮中心之間的遠(yuǎn)程控制；在進(jìn)行森林防火指揮時(shí)，可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)指揮中心對(duì)前線火情的掌握與處理等。由此可見(jiàn)，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以為森林消防提供更加便捷的服務(wù)。目前，我國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行森林防火信息化建設(shè)工作。例如，在某森林公園中建立了5G基站設(shè)備和高清視頻傳輸系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)與指揮中心之間的視頻會(huì)議系統(tǒng)等［3］。這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完成后，在森林公園中安裝了一些監(jiān)控設(shè)備和攝像設(shè)備。一旦出現(xiàn)火災(zāi)等情況，就可以利用這些設(shè)備來(lái)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控與記錄，進(jìn)而及時(shí)處理火情。

（二）現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的短板

傳統(tǒng)的森林消防通信網(wǎng)絡(luò)主要以有線通信技術(shù)為主，如無(wú)線固定基站、無(wú)線通信技術(shù)等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新型通信技術(shù)被應(yīng)用到森林消防信息化建設(shè)中，如4G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)等。然而，這些通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在一些問(wèn)題。

1.網(wǎng)絡(luò)傳輸速度慢。4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度約為60Mbps，5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度約為100Mbps。這意味著5G網(wǎng)絡(luò)可以輕松滿足森林消防信息化建設(shè)中對(duì)高速率的要求。然而，現(xiàn)有的森林消防信息化建設(shè)中并沒(méi)有應(yīng)用5G技術(shù)，導(dǎo)致在實(shí)際工作中無(wú)法滿足森林消防信息化建設(shè)要求。

2.通信設(shè)備耗電大。5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際耗電量要比其他通信設(shè)備高出很多倍，導(dǎo)致通信設(shè)備的耗電量增加。

3.通信系統(tǒng)部署困難。森林消防信息化建設(shè)中使用的傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足森林消防信息化建設(shè)要求，需要重新部署新的通信網(wǎng)絡(luò)，增加了工作人員的工作量，延長(zhǎng)了工作時(shí)間。

4.維護(hù)難度大。傳統(tǒng)通信網(wǎng)在維護(hù)過(guò)程中存在很多問(wèn)題，需要投入大量的人力物力進(jìn)行維護(hù)，不僅增加了工作人員的工作量，還增加了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。例如，在日常維護(hù)中，經(jīng)常會(huì)遇到一些設(shè)備故障問(wèn)題需要進(jìn)行維修和更換，維修和更換費(fèi)用很高。

5.存在安全隱患。在森林消防信息化建設(shè)中使用傳統(tǒng)通信網(wǎng)時(shí)存在一些安全隱患問(wèn)題。例如，火災(zāi)發(fā)生后現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值班，無(wú)法保證通信設(shè)備正常運(yùn)行，會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)工作人員帶來(lái)很大的安全威脅。

三、5G技術(shù)在森林消防中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著5G技術(shù)的發(fā)展，其在森林消防信息化建設(shè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)森林防火指揮調(diào)度系統(tǒng)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)和森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度指揮和快速反應(yīng)。5G技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)森林消防指揮調(diào)度系統(tǒng)與森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，還可以將監(jiān)控視頻傳輸?shù)街笓]中心，并實(shí)時(shí)對(duì)火情進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外，5G技術(shù)還可以對(duì)森林消防信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸和處理，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和指揮調(diào)度。目前，我國(guó)5G技術(shù)在森林消防中的應(yīng)用主要集中在森林消防指揮調(diào)度系統(tǒng)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)和森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)方面。

四、森林消防信息化建設(shè)需求和挑戰(zhàn)

隨著森林消防工作的不斷深入，森林消防信息化建設(shè)需求也日益突出。在日常工作中，森林消防需要高效組織和指揮各種應(yīng)急救援活動(dòng)，以提高應(yīng)急救援能力，使森林火災(zāi)能得到及時(shí)控制和處理。因此，需要建立一套先進(jìn)、可靠的信息化平臺(tái)和應(yīng)急救援系統(tǒng)。森林消防需要準(zhǔn)確掌握每個(gè)區(qū)域的森林防火狀況，及時(shí)掌握火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)程度。因此，需要建立一套集數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控、視頻回傳、無(wú)線傳輸于一體的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。同時(shí)，需要實(shí)時(shí)掌握各種監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，準(zhǔn)確掌握林區(qū)內(nèi)各重點(diǎn)部位的位置和狀態(tài)，以便及時(shí)做出正確決策。森林消防還需要了解不同區(qū)域的防火情況和森林資源分布情況，以便及時(shí)調(diào)整滅火方案，有效控制火災(zāi)發(fā)生。為了更好應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，5G技術(shù)成為信息化建設(shè)中必不可少的技術(shù)之一［4］。

五、5G技術(shù)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合

目前，我國(guó)森林消防隊(duì)伍主要使用無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但該系統(tǒng)存在成本高、受環(huán)境影響大、易被破壞等缺點(diǎn)。5G技術(shù)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，將有效解決這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)森林消防隊(duì)伍的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有以太網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)和無(wú)線城域網(wǎng)等，傳輸速度快，但網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，不能滿足森林消防信息化建設(shè)需求［5］。5G技術(shù)是一種新型網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有傳輸速度快、抗干擾能力強(qiáng)和穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。在森林消防信息化建設(shè)中引入5G技術(shù)，可以有效提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中存在的問(wèn)題。與5G網(wǎng)絡(luò)相比，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有成本低、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。與4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G網(wǎng)絡(luò)具有更高的傳輸速度和更大的容量。此外，5G網(wǎng)絡(luò)可以滿足森林消防信息化建設(shè)需求，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)信息傳輸。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與5G網(wǎng)絡(luò)的融合方式主要有兩種。第一，在5G通信終端上嵌入4G/5G通信模塊，實(shí)現(xiàn)5G通信終端與4G/5G通信終端之間的相互連接。第二，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的部分功能進(jìn)行移植和改造，使其能夠與5G通信終端進(jìn)行連接。森林消防隊(duì)伍通常采用第二種融合方式。首先，在森林消防隊(duì)伍中安裝4G/5G通信模塊和基站等設(shè)備；其次，在5G通信終端上安裝4G/5G通信模塊和天線等設(shè)備。5G通信模塊是5G基站的一種特殊功能單元，可以將4G/5G信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)進(jìn)行傳輸。通過(guò)在森林消防隊(duì)伍中安裝5G通信模塊和基站等設(shè)備，可以有效解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中存在的問(wèn)題。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，5G通信模塊具有傳輸速度快、傳輸容量大、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)［6］。

六、5G技術(shù)在森林消防系統(tǒng)中的具體應(yīng)用措施

5G技術(shù)在森林消防中的應(yīng)用主要包括兩個(gè)方面，即智能救援和精準(zhǔn)指揮。在智能救援中，主要是借助5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。利用5G網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高森林消防的工作效率和水平，為森林火災(zāi)防范和撲救提供更加有效的保障。在精準(zhǔn)指揮中應(yīng)用5G技術(shù)，可以更好實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，為智慧消防提供更加全面的保障［7］。5G技術(shù)在森林消防中的應(yīng)用具有重要意義，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要進(jìn)一步強(qiáng)化5G技術(shù)的應(yīng)用力度和水平，為森林消防工作提供更加高效、便捷的服務(wù)。在實(shí)際工作中，需要進(jìn)一步強(qiáng)化5G技術(shù)在森林消防中的應(yīng)用力度和水平。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)5G技術(shù)的有效應(yīng)用，需要充分發(fā)揮5G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，提升其綜合水平和能力。

5G通信網(wǎng)絡(luò)能夠有效增強(qiáng)森林消防系統(tǒng)的整體通信能力，提高其傳輸速率。森林消防系統(tǒng)在工作中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火情，及時(shí)獲取火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)和時(shí)間信息，以便做出準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)措施。5G通信網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火情信息的快速傳輸，及時(shí)掌握火情信息，以便在第一時(shí)間采取措施進(jìn)行撲救。同時(shí)，5G通信網(wǎng)絡(luò)具有良好的抗干擾性和抗毀性，可以有效避免森林火災(zāi)帶來(lái)的危害。5G通信網(wǎng)絡(luò)具有良好的穩(wěn)定性和安全性。5G通信網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)信息的高速傳輸，并且不受地理環(huán)境影響。5G通信網(wǎng)絡(luò)具有較高的穩(wěn)定性和安全性，可以保證森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員和設(shè)備安全，從而有效避免火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)人員傷亡和設(shè)備損壞等問(wèn)題。5G通信網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力，可以將森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)信息快速傳輸至指揮中心和其他相關(guān)部門(mén)，從而為指揮中心提供科學(xué)決策依據(jù)。

結(jié)語(yǔ)

在森林消防信息化建設(shè)中，5G技術(shù)為森林消防信息化建設(shè)提供了技術(shù)保障。

5G技術(shù)不僅能夠滿足森林消防信息化建設(shè)對(duì)通信的要求，還可以使其得到有效利用，充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。因此，在森林消防信息化建設(shè)中應(yīng)用5G技術(shù)，不僅可以提高森林消防信息化建設(shè)質(zhì)量，還可以為我國(guó)林業(yè)發(fā)展提供有效的信息支撐。目前，我國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始利用5G技術(shù)進(jìn)行森林消防信息化建設(shè)工作。由于5G技術(shù)還處于發(fā)展階段，仍存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以更好推動(dòng)森林消防信息化建設(shè)工作的開(kāi)展。

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